【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种新型氮化硅粉体的制备方法,该方法是采用复合等离子气相沉积法制备出高纯、超细、分散性好的氮化硅粉体,适应批量生产的需求,可广泛应用于制造耐高温部件、化学工业中耐腐蚀部件等领域。
技术介绍
氮化硅陶瓷材料作为一种高温结构材料,具有比重轻、高温且强度大、热膨胀系数小、弹性模量高、耐热冲击、抗氧化、耐腐蚀、耐磨损、绝缘性能好等优点。氮化硅的性能足以与高温合金相媲美,主要应用于制造耐高温部件、化学工业中耐腐蚀部件等领域。正因为氮化硅具有其他材料不可比拟的优异性能,人们对氮化硅陶瓷研究深度与力度不断加大,是结构陶瓷研究中最为深入的材料,因此合成高纯度、超细氮化硅粉体的新方法不断涌现。目前,制备氮化硅粉体的常见方法包括:硅粉直接氮化法、碳热还原法、热分解法及气相反应法。但上述方法存在着反映条件不易控制,其合成的产物杂质较多,制备的氮化硅粉体粒度粗大等缺点,最终会直接影响氮化硅陶瓷的性能。
技术实现思路
本专利技术以解决上述问题为目的,而提供一种复合等离子气相沉积法制备氮化硅粉体,分别以不同硅源、混合气态氮源为原料,在等离子反应腔体内充分反应得到氮化硅粉体,经后续水处理除去多余杂质,制备出高纯、超细、分散性好的氮化硅粉体,有效地解决了上述氮化硅粉体粒度大、纯度低等缺点。为实现上述目的,本专利技术采用下述技术方案:一种新型氮化硅粉体的合成方法,该合成方法是通过下述步骤实 ...
【技术保护点】
一种新型氮化硅粉体的合成方法,该合成方法是通过下述步骤实现的:a、原料组成及组成范围:以SiCl4或SiBr4或SiI4或SiH4中的一种为硅源,以N2‑NH3‑Ar为工作气体,原料组成按摩尔比,Si源:N源=1‑1.7:3‑4.2,其中氮源的化学组成按摩尔比,N2:NH3=0.2‑1.0:1‑3.2;b、具体实现步骤:通入2.0m3/h的Ar气体,排除空气,注入硅源,将氮源的混合气体通入等离子反应腔体内,其中氮源混合气体的流量控制在5‑10m3/h,在5‑55kW功率下,形成等离子体,以3℃/min~6℃/min的升温速率,升温至1000‑1400℃,反应1~3h,此时硅源与氮源发生反应,反应完全后,以5℃/min~7℃/min降温,当温度降至500~600℃时保温1~2h,去除杂质,得到的粉体再经水洗二次去除杂质,得到高纯、超细的氮化硅粉体。
【技术特征摘要】
1.一种新型氮化硅粉体的合成方法,该合成方法是通过下述步骤实
现的:
a、原料组成及组成范围:以SiCl4或SiBr4或SiI4或SiH4中的一种为
硅源,以N2-NH3-Ar为工作气体,原料组成按摩尔比,Si源:N源=1-1.7:
3-4.2,其中氮源的化学组成按摩尔比,N2:NH3=0.2-1.0:
1-3.2;
b、具体实现步骤:通入2.0m3/h的Ar气体,排除空气,注入硅源,
将氮源的混合气体通入等离子反应腔体内,其中氮源混合气体的流量控制
在5-10m3/h,在5-55kW功率下,形成等离子体,以3℃/min~6℃/min
的升温速率,升温至1000-1400℃,反应1~3h,此时硅源与氮源发生反
应,反应完全后,以5℃/min~7℃/min降温,当温度降至500~600℃时
保温1~2h,去除杂质,得到的粉体再经水洗二次去除杂质,得到高纯、
超细的氮化硅粉体。
2.如权利要求1所述的一种新型氮化硅粉体的合成方法,其具体合
成方法是通过下述步骤实现的:
首先通入2.0m3/h的Ar气体,原料采用液态SiCl4为硅源,以N2和
NH3的混合气体作为氮源,硅源与氮源的摩尔比1:3,N2和NH3的摩尔比为
0.2:2.8,注入等离子反应腔体内,在5kW下反应,腔体以3℃/min升温
至1000℃,反应1h,反应完全后,以5℃/min降温至500℃,保温1h,
继续降温,待温度下降至室温后,将得到的粉体材料经水洗二次去除杂质,
\t得到高纯氮化硅粉体,平均粒径为9nm。
3.如权利要求1所述的一种新型氮化硅粉体的合成方法,其具体合
成方法是通过下述步骤实现的:
首先通入2.0m3/h的Ar...
【专利技术属性】
技术研发人员:李军,许壮志,薛健,王欣丹,王世林,
申请(专利权)人:沈阳鑫劲粉体工程有限责任公司,
类型:发明
国别省市:辽宁;21
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